人教版九年级物理寒假分层练习第21练 电功率-（2份，原卷版+解析版）

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一、选择题
1．（2022·上海·九年级）“220伏25瓦”的白炽灯L1与“36伏25瓦”的白炽灯L2均正常工作，若两灯丝的材料相同、长度相近，则（ ）
A． L1灯丝细且L1比L2暗B． L1灯丝粗且L1比L2亮
C． L1灯丝粗，两灯一样亮D． L1灯丝细，两灯一样亮
【答案】D
【详解】
AB．两个灯泡的额定功率相同，灯泡都正常工作，额定功率相同，亮度相同，故AB不符合题意；
CD．由可知，两个灯泡的额定功率相同，额定电压越高，电阻越大，所以L1的电阻大；L1和L2的长度和材料相同，L1的电阻大，L1的横截面积小，故C不符合题意、D符合题意。
故选D。
2．（2020·天津市滨海新区大港第十中学九年级阶段练习）洗衣机的电功率越大，表明（ ）
A．洗衣机工作时消耗的电能越多B．洗衣机工作时消耗的电能越快
C．洗衣机正常工作时电压越高D．洗衣机正常工作时的电阻越大
【答案】B
【分析】
电功率是表示电流做功快慢的物理量。
【详解】
A．用电器消耗电能的多少与实际功率和工作时间有关，只根据电功率无法判定用电器做功的多少，故A不符合题意；
B．洗衣机的电功率越大，说明洗衣机工作时消耗的电能越快，故B符合题意；
C．洗衣机正常工作时电压为220V，为家庭电路的电压，故C不符合题意；
D．洗衣机的电功率越大，根据可知，洗衣机正常工作时的电阻越小，故D不符合题意。
故选B。
3．（2021·江苏镇江·中考真题）如图1所示，是电阻箱，是定值电阻。闭合开关S，改变的阻值，两电压表示数与关系图像如图2所示，已知图线①和②相互平行。则（ ）
A．①是V1示数和的关系图线B．供电设备两端的电压保持不变
C．电路中电流随的增大而减小D．电路总功率随的增大而增大
【答案】D
【详解】
A．V1测电阻箱电压，V2测电阻箱和定值电阻总电压，①不从原点开始，应该包含定值电阻电压，所以①表示V2，②表示V1，故A不符合题意；
B．V2测总电压，由图可知，供电设备电压变大，故B不符合题意；
CD．两电压表示数之差等于定值电阻的电压，图线①和②相互平行，说明定值电阻两端电压不变，根据，通过定值电阻的电流大小不变，则电路中电流不变。供电设备电压变大，根据P=UI，电路总功率随的增大而增大，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
4．（2022·北京大兴·九年级期末）图甲是一个温度报警器简化电路图，电阻R随温度变化的规律如图乙所示，通过电阻R0的电流随它两端电压变化的规律如图丙所示。下列说法中正确的是（ ）
A．R的阻值随它的温度的升高而变大
B．R0的阻值随它两端电压的升高而变大
C．闭合开关后，R的温度升高时，R0的电功率变大
D．闭合开关后，R的温度升高时，电压表和电流表的示数都变大
【答案】C
【详解】
A．由图乙知道，R的阻值随它的温度的升高而变小，故A错误；
B．由图丙知道，R0的U-I图像是一条过原点的倾斜的直线，说明R0是定值阻值，阻值不随它两端电压的变化而变化，故B错误；
CD．由图知道，R与R0串联，闭合开关后，由于R的阻值随它的温度的升高而变小，则由串联电路电阻的特点知道，电路的总电阻减小，由欧姆定律知道，电流增大，电流表的示数变大，由知道，R0的电功率变大；由串联分压知道，R两端电压减小，即电压表示数减小，故C正确，D错误。
故选C。
5．（2022·北京门头沟·九年级期末）电能具有使用地无污染，转化方便且转化效率高等优点，如图是一个小型电动起重机，用来提升重物。已知电源电压36V，工作电流为0.5A，用时1分钟，将重440N的物体匀速提升了2m，这个电动机的效率最接近（ ）
A．60%B．70%C．80%D．90%
【答案】C
【详解】
由题意可知，电源电压为36V，工作电流为0.5A，故由P=UI可知，电动机的总功率为
P总=UI=36V×0.5A=18W
工作时间为1min，故可知电动机所做的总功为
W总=P总t=18W×60s=1080J
由题意可知，电动机做的有用功为将物体提升所做的功，故可得电动机所做的有用功为
W有=Gh=440N×2m=880J
故可得电动机的效率为
可知最接近80%，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
6．（2022·北京石景山·九年级期末）小明按照图甲连接了实验电路，闭合开关S，滑片P从图甲中位置由右向左滑动的过程中，记录了不同位置电流表和电压表的示数。他依据实验数据作出U-I图像，如图乙所示。当电压表示数是4.5V时，电阻R0消耗的电功率大小是（ ）
A．1.5WB．3WC．4.5WD．6.75W
【答案】B
【详解】
根据图甲可知，两电阻串联，电压表测量滑动变阻器的电压，根据图乙可知，当电流为0.5A，电压表的示数为6V，则电源电压为
根据图乙可知，当电流为1.5A时，电压表的示数为3V，则此时的电源电压为
联立两式可知电源电压与电阻
当电压表的示数为4.5V，定值电阻的电压为
电阻R0消耗的电功率大小是
故B符合题意。
故选B。
7．（2021·山东滨州·中考真题）如表是小滨家中两挡位电饭锅铭牌，图甲是其简化电路。R1和R2都是电阻丝，温度对电阻的影响，产生的热量全部被水吸收，水的比热容4.2×103J/（kg·℃），通过断开其它用电器，只接通电饭锅且处于加热状态，来测量电饭锅的功率，观察图乙所示的电能表的转盘1min内转了40转，下面说法正确的是（ ）
A．电饭锅在加热状态下正常工作时的总电流4A
B．电阻R2的阻值是1100Ω
C．测量时电饭锅的实际加热功率是800W
D．电饭锅在加热状态下正常工作7min，可将2.2kg水的温度升高2℃
【答案】A
【详解】
A．电饭锅在加热状态下正常工作时的总电流为
故A正确；
B．加热功率为880W，保温功率为44W，由图甲可知，R2的发热功率为
P2=P加热-P保温=880W-44W=836W
则R2的阻值是
故B错误；
C．观察图乙所示的电能表的转盘1min内转了40转，则实际功率为
故C错误；
D．电饭锅在加热状态下正常工作7min，放出的热量为
将2.2kg水的温度升高2℃，需要吸收的热量为
故D错误；
故选A。
8．（2021·湖北荆门·中考真题）在探究“电功率与电阻关系”时，实验准备了阻值分别为、的A、B两个灯泡。同学们按图甲、图乙设计了两个实验电路进行探究。不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中A灯泡比B灯泡亮
B．图甲中滑动变阻器滑片向左滑动过程中，两个灯泡的亮度都变亮
C．图乙中A灯泡比B灯泡亮
D．图乙中滑动变阻器滑片向左滑动过程中，两个灯泡的亮度都变亮
【答案】C
【详解】
A．图甲中，两灯泡串联后再与滑动变阻器串联，由串联电路各处的电流相等，通过两灯泡的电流相等，已知A灯泡的电阻比B灯泡的电阻小，根据，A灯泡的实际功率较小，A灯泡比B灯泡暗，故A错误；
B．图甲中，滑动变阻器滑片向左滑动过程中，滑动变阻器连入电路的电阻变大，根据串联电阻的规律，电路的总电阻变大，由欧姆定律，电路的电流变小，根据，两个灯泡的实际功率都变小，两灯亮度都变暗，故B错误；
C．图乙中，两灯泡并联后再与滑动变阻器串联，由并联电路电压的规律，两灯的电压相等，根据，A灯泡的实际功率较大，图乙中，A灯泡比B灯泡亮，故C正确；
D．图乙中，滑动变阻器滑片向左滑动过程中，变阻器连入电路的电阻变大，由分压原理，变阻器的电压变大，由串联电路电压的规律，两灯泡的电压变小，根据，两个灯泡的实际功率都变小，两灯的亮度都变暗，故D错误。
故选C。
【点睛】
本题考查串、并联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是合理运用及比较两灯泡的实际功率大小，综合性较强。
二、非选择题
9．（2022·黑龙江·哈尔滨市第二十七中学校九年级期末）有一个看不见内部结构的小盒（如图所示），盒上有一个开关，当开关闭合时两灯泡L1、L2同时发光，断开开关，取下灯泡L1，再闭合开关发现L2仍然发光，则两灯泡是_______联，此时L2的亮度和两灯同时发光时相比_______（选填“更亮”、“更暗”或“不变”）。
【答案】并联 不变
【详解】
[1]因为串联电路中各用电器相互影响，并联电路中各支路互不影响，因此如果取下一只小灯泡，另一只小灯泡仍然发光，那么，这两只小灯泡互不影响，一定是并联的。
[2]取下灯泡L1，再闭合开关发现L2仍然发光，由于两个灯泡并联，取下L1时，L2两端的电压、通过L2的电流都不受影响，根据P=UI可知，灯泡L2的功率不变，此时L2的亮度和两灯同时发光时相比亮度不变。
三、实验题
10．（2021·广东广州·中考真题）小明探究小灯泡、LED两端的电压随电流变化的情况，连接了如图的实物图其中电源可以提供不同的电压。
测量的数据如下表：
（1）请根据实物图，在图虚线框中画出电路图______（用V1、V2表示数字电压表V1和V2）
（2）求：电流为0.10A时，小灯泡的阻值______。
（3）求：电流为0.30A时，LED的功率______；LED在此状态下持续工作100s消耗的电能______。
（4）小明利用两节干电池（约3V）和图中的小灯泡检测一批与上述实验规格一样的LED，为保护被测LED，设计了如图所示的电路，根据表中数据，推断检测时，通过LED的电流是否能达到0.3A？______，理由是______。
【答案】 1.5 0.945 94.5 不能 此时的电源电压约为3V，小于电流达到0.3A时的电压。
【详解】
（1）[1]小灯泡和LED串联，电流表测电路的电流，电压表V1和V2分别测LED和灯泡的电压，根据实物图画出对应的电路图，如下所示：
（2）[2]由表中数据可知，当电流为0.10A时，小灯泡的电压为0.15V，由欧姆定律,灯泡的阻值
（3）[3]当电流为0.30A时，LED的电压为3.15V，功率
[4]LED在此状态下持续工作100s消耗的电能
（4）[5]若将LED连入电路中，则LED与灯泡串联。根据表中数据，若通过LED的电流能达到0.3A，由串联电路电流的规律，通过灯泡的电流为0.3A，由上表数据知，则灯泡的电压为1.98V，LED的电压为3.15V，由串联电路电压的规律，电源电压为
故通过LED的电流不能达到0.3A，理由是此时的电源电压约为3V，小于电流达到0.3A时的电压。
四、综合题
11．（2022·北京昌平·九年级期末）厉害了，追风人
你能想象远在青海的阳光能为中原“充电”吗？我国风能、太阳能资源丰富，但它们却像草原上的“野马”，性情不定，难以驯服。有这样一个团队，短短几年时间，他们突破了一个个世界级难题，创造了一项项世界第一。在他们的努力下，应用特高压直流输电将大量富余的清洁电力送到上千公里之外的中东部负荷中心，解决了我国的一次能源和电力负荷呈逆向分布的困局。他们是国家电网经研院直流技术攻关团队，他们被称作驯服风光野马的“追风人”。特高压直流输电成为国家战略级技术，和高铁、北斗一样，成为享誉世界的“中国名片”。
2020年6月29日，张北柔性直流电网工程竣工投产，来自草原的绿色动能点亮了京城的万家灯火。张北工程不仅能够满足冬奥会的100%清洁供电需求，还将每年向北京输送225亿度清洁电力，相当于北京年用电量的十分之一。
特高压是指特高压网络（如图），分为交流特高压网络和直流特高压网络，直流特高压是指±800 k V及以上的直流电输电网络；交流特高压指的是1000 k V及以上交流电的电压等级的输电网络。
根据物理学公式，输电损耗与电流的平方成正比，与电路电阻成正比，即电流越大电力损耗越大，这就要求输电线中电流越小越好。另外，从经济性考虑，导线越细材料成本越低，也需要电流越小。从电功率计算公式P=UI（U为传输电压，I为传输导线中的电流）可以看出，在保证功率传输不变的前提下，如果降低电流就要求电压相应提高。在长距离传输中，此做法既降低了传输电力损耗又大量节省了导线材料，经济性和传输效率都得到明显提高，这就是高压电力传输的主要原理。
特高压输电输送容量大、送电距离长、线路损耗低、占用土地少。100万伏特高压输电线路输送电能的能力(技术上叫输送容量)是50万伏超高压输电线路的5倍。所以有人这样比喻，特高压输电是“电力高速公路”。
请根据上述材料,回答下列问题:
（1）将特高压输电比喻为“电力高速公路”,是由于特高压输电具有______特点。
（2）如果线路中电流降低到原来的倍，那么输电线损失的功率为原来损耗的______倍。（填写正确选项前的字母）
A. 2 B． C． D．4
（3）在远距离输电中，为了减小输电线中电能的损失你认为还可以采取什么方法？请简要说明原理。______
【答案】见解析 C 见解析
【详解】
（1）[1]由材料可知，特高压输电输送容量大、送电距离长、线路损耗低、占用土地少，所以将特高压输电比喻为“电力高速公路”。
（2）[2]根据物理学公式P=I2R，输电损耗与电流的平方成正比，与电路电阻成正比，如果线路中电流降低到原来的倍，电线的电阻不变，所以输电线损失的功率为原来损耗的
倍
故选C。
（3）[3]在远距离输电中，为了减小输电线中电能的损失，可以使用电阻较小的材料作为导线，比如使用超导材料，它的电阻为零，输电时，没有电能的损失。
五、计算题
12．（2022·北京朝阳·九年级期末）图所示为某款家用电热取暖器，它有一个可调温控开关S，可以通过旋钮设定取暖器工作时的最高温度，当取暖器的表面温度达到设定温度时，温控开关自动断开，温度降低后温控开关又会自动闭合；两个档位开关S1和S2可以独立操作，分别控制电热丝R1和R2的工作状态，其内部电路可简化为图所示，工作参数见下表。求：
（1）电热丝R1的阻值；
（2）该款取暖器以最大功率工作时，通过它的电流。
【答案】（1）88Ω；（2）7.5A
【详解】
解：（1）闭合S和S1，只有R1的简单电路，根据可知电功率较小，电热取暖器处于保温状态，电热丝R1的阻值
（2）该款取暖器的最大功率
P总＝P1 +P2＝550W+1100W＝1650W
通过它的电流

答：（1）电热丝R1的阻值是88Ω；
（2）该款取暖器以最大功率工作时，通过它的电流是7.5A。
13．（2021·山东·济宁学院附属中学九年级阶段练习）冬天到了，小恒想知道自己家电炉子的电功率，他关掉家里的其他用电器只让电炉子工作，并注意到自己家的电能表如图所示。
（1）5min内消耗的电能为0.15kW·h，则该电能表在这段时间内转盘转过的圈数为多少？
（2）若测得该电能表的转盘在6min内转了600圈，则该电炉子的电功率为多少瓦？
【答案】（1）450r；（2）2000瓦
【详解】
（1）3000r/（kW•h）表示每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转过3000转，故消耗的电能为0.15kW·h时，转盘转过的圈数
（2）电能表转盘转600r消耗的电能
电炉子的功率
答：（1）该电能表在这段时间内转盘转过的圈数为450r；
（2）该电炉子的电功率为2000瓦。
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
加热
880W
保温
44W
数据序号
1
2
3
4
5
电流表示数I/A
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
数字电压表V1示数U1/V
2.88
2.97
3.04
3.10
3.15
数字电压表V2示数U2/V
0.15
0.26
0.72
1.30
1.98
额定电压
220V
额定功率
电热丝R1
550W
电热丝R2
1100W